029-866905091 旋轉(zhuǎn)噪聲的控制
旋轉(zhuǎn)噪聲是指當(dāng)風(fēng)機(jī)葉片相對(duì)于氣流運(yùn)動(dòng)時(shí), 迎風(fēng)側(cè)和背風(fēng)側(cè)所受壓力不同。對(duì)于給定葉片來說, 流場分布是定常的。對(duì)于給定空間位置來說, 由于流場隨葉片旋轉(zhuǎn), 每當(dāng)一個(gè)葉片通過時(shí), 壓力起伏變化一次。旋轉(zhuǎn)著的葉片不斷地逐個(gè)通過, 相應(yīng)逐個(gè)產(chǎn)生壓力脈沖而向周圍輻射的噪聲。每秒鐘內(nèi)通過的葉片數(shù)叫做片通過頻率,它就是旋轉(zhuǎn)噪聲的基頻。旋轉(zhuǎn)噪聲除了基頻外還存在許多諧波成分。通風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)噪聲頻率是葉片通過頻率與其諧波頻率的合成, 它由通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和葉片數(shù)目決定。旋轉(zhuǎn)噪聲的聲壓對(duì)葉片尖端的圓周速度非常敏感。葉片尖端的圓周速度越高, 則旋轉(zhuǎn)噪聲越強(qiáng), 而且諧波噪聲成分增強(qiáng)的速度要比基頻噪聲大。在近場, 隨諧波階數(shù)的增加,聲壓與圓周速度的二次方至五次方成正比。在遠(yuǎn)場, 聲壓與圓周速度的五次方至九次方成正比。這就使得通風(fēng)機(jī)噪聲顯得高調(diào)刺耳。為了降低風(fēng)機(jī)噪聲, 一般離心風(fēng)機(jī)葉輪圓周速度V 不應(yīng)高于18m/s , 軸流風(fēng)機(jī)圓周速度V不應(yīng)高于20m/s , 否則, 空氣動(dòng)力噪聲將明顯提高。所以在空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)選用轉(zhuǎn)速較低的后向式離心風(fēng)機(jī)。
貫流式風(fēng)機(jī)工作時(shí), 由于流體從葉輪流道出口處流出時(shí)與蝸舌碰撞產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)噪聲, 直葉風(fēng)機(jī)的葉片與蝸舌平行, 氣流撞擊蝸舌的能量比較集中。使用國產(chǎn)的直葉和斜葉葉輪產(chǎn)品(D=0 .09m , L =0 .614m , Z =35 ,θ=5°), 在同一國產(chǎn)室內(nèi)機(jī)上測定。結(jié)果表明, 在風(fēng)量相同的情況下, 直葉風(fēng)機(jī)的A 聲級(jí)噪聲為41 .7dB , 而斜葉風(fēng)機(jī)的A聲級(jí)噪聲僅為39 .3dB , 降噪效果達(dá)2dB 之多。因此, 采用葉片傾斜安裝的貫流式葉輪, 由于沿軸向壓力脈動(dòng)具有相互抵消的效果, 可以有效地降低貫流式風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)噪聲。
2 渦旋噪聲的控制
風(fēng)機(jī)葉片相對(duì)于氣流運(yùn)動(dòng)時(shí), 氣流繞過葉片在葉片后緣也會(huì)有渦旋的產(chǎn)生, 發(fā)展與脫體過程, 從而輻射渦旋噪聲。降低風(fēng)機(jī)渦旋噪聲的一個(gè)重要因素是降低葉片進(jìn)口處氣流的相對(duì)加速度系數(shù), 而離心式通風(fēng)機(jī)葉片的幾何形狀對(duì)片進(jìn)口處氣流的相對(duì)加速度系數(shù)的影響非常大, 因此要降低風(fēng)機(jī)的渦流噪聲就必須正確設(shè)計(jì)葉片的幾何形狀。
3 應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)控制噪聲
離心風(fēng)機(jī)葉輪出口氣流與蝸舌作用的交變力使氣流密度發(fā)生變化, 是風(fēng)機(jī)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)噪聲的因素之一。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)可以通過改變閥門開度或風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等方法來改變風(fēng)量。但閥門調(diào)節(jié)會(huì)引起系統(tǒng)內(nèi)靜壓過高產(chǎn)生噪聲、漏風(fēng)等缺點(diǎn)。而如果采用變頻調(diào)速方法來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量, 變速調(diào)節(jié)流量后, 使實(shí)際工況下風(fēng)機(jī)葉輪的出口氣流速度降低。這樣葉輪出口氣流與蝸舌作用的交變力引起的氣流密度的變化減少, 降低了旋轉(zhuǎn)噪聲。同時(shí)物面上渦脫落產(chǎn)生的變應(yīng)力引起的氣流密度的變化也少, 使渦旋噪聲也降低。又因?yàn)轱L(fēng)機(jī)噪聲的聲功率與流速的六次方成正比, 這樣實(shí)際工況下風(fēng)機(jī)的噪聲就有了較大的降低。
4 機(jī)械噪聲的控制
機(jī)械噪聲是由固體振動(dòng)產(chǎn)生的, 包括空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備本身或系統(tǒng)中構(gòu)件的機(jī)械振動(dòng)。如通風(fēng)機(jī)的機(jī)械振動(dòng), 以及軸承、聯(lián)軸器等傳動(dòng)裝置的偏擺、碰撞、摩擦和其它機(jī)件運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡產(chǎn)生的噪聲。對(duì)于同一系列風(fēng)機(jī), 如果機(jī)械加工質(zhì)量低劣,會(huì)使比聲功率級(jí)大幅度提高。為了減少機(jī)械噪聲, 對(duì)風(fēng)機(jī)應(yīng)講究其結(jié)構(gòu)的合理性, 裝配的精密性和良好的平衡性能。在風(fēng)機(jī)傳動(dòng)中, 直聯(lián)傳動(dòng)比聯(lián)軸器傳動(dòng)的噪聲小, 三角膠帶傳動(dòng)噪聲最大。為了避免碰撞和振動(dòng)還應(yīng)控制運(yùn)動(dòng)零部件結(jié)合處的間隙, 并盡可能采用噪聲低的滑動(dòng)軸承。為了避免碰撞和振動(dòng)還應(yīng)控制運(yùn)動(dòng)零部件結(jié)合處的間隙, 并盡可能采用噪聲低的滑動(dòng)軸承。為了減少機(jī)械振動(dòng)應(yīng)在風(fēng)機(jī)安裝時(shí)設(shè)置有效的隔振墊或隔振器, 以減少傳遞到基礎(chǔ)上的機(jī)械振動(dòng)。此外, 還可以在風(fēng)機(jī)機(jī)殼上敷設(shè)阻尼涂料, 以降低機(jī)殼的機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。
5 利用主動(dòng)噪聲控制方法控制噪聲
主動(dòng)噪聲控制(簡稱ANC)是利用聲干涉原理來降低噪聲。它通過對(duì)噪聲源的跟蹤、識(shí)別,產(chǎn)生一頻率相同、相位相反, 并有相當(dāng)幅值的抵消信號(hào), 經(jīng)過放聲設(shè)備輸出, 與原噪聲干涉, 從而達(dá)到控制區(qū)域內(nèi)的噪聲降低。為了能夠在希望區(qū)域內(nèi)有效地降低噪聲, 要求產(chǎn)生的抵消聲場與原聲場在時(shí)間和空間上匹配, 以跟蹤噪聲源的變化并在控制區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)噪聲的降低。軸流通風(fēng)機(jī)的噪聲主要由風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)時(shí)的葉片通過頻率及其低次諧頻成分構(gòu)成。利用多通道自適應(yīng)主動(dòng)控制系統(tǒng)能夠在時(shí)間和空間范圍使抵消聲均與原聲場較好地得到匹配, 從而有效地抑制那些幅值高的離散頻率的噪聲, 而使噪聲得到較大的降低。當(dāng)然作為空調(diào)系統(tǒng)還可以采用降低風(fēng)管內(nèi)的空氣動(dòng)力阻力, 改進(jìn)風(fēng)管結(jié)構(gòu), 在風(fēng)機(jī)室、制冷機(jī)房、空調(diào)器的進(jìn)風(fēng)口、空氣分配器以及部分風(fēng)管內(nèi)敷設(shè)吸聲材料, 設(shè)置消聲器等方法來控制噪聲。
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